KR20230170984A - Crystallized glass substrate - Google Patents
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Abstract
표면에 압축 응력층을 갖는 결정화 유리 기판으로서, 상기 압축 응력층의 최표면(最表面)의 압축 응력을 CS(MPa), 상기 압축 응력층의 압축 응력이 0MPa일 때의 응력 깊이를 DOLzero(㎛), 곡선 해석으로 구하는 중심 응력을 CT(MPa), 상기 기판의 두께를 T(㎛)로 했을 때, CS는 400 내지 1400MPa이고, CT × (T-2 × DOLzero)/CS × DOLzero는 0.60 이상인 결정화 유리 기판.A crystallized glass substrate having a compressive stress layer on the surface, where the compressive stress of the outermost surface of the compressive stress layer is CS (MPa), and the stress depth when the compressive stress of the compressive stress layer is 0 MPa is DOL zero ( ㎛), when the central stress obtained by curve analysis is CT (MPa) and the thickness of the substrate is T (㎛), CS is 400 to 1400 MPa, CT × (T-2 × DOL zero )/CS × DOL zero is a crystallized glass substrate of 0.60 or more.
Description
본 발명은 표면에 압축 응력층을 갖는 결정화 유리 기판에 관한 것이다.The present invention relates to a crystallized glass substrate having a compressive stress layer on its surface.
스마트폰, 태블릿형 PC 등의 휴대 전자 기기에는 디스플레이를 보호하기 위한 커버 유리가 사용되어 있다. 또한, 차량 탑재용 광학 기기에도 렌즈를 보호하기 위한 프로텍터가 사용되어 있다. 또한, 최근, 전자 기기의 외장이 되는 하우징 등에의 이용도 요구되고 있다. 그리고, 이들 기기가 보다 가혹한 사용에 견딜 수 있도록, 단단하고 잘 깨지지 않는 재료의 요구가 강해지고 있다. 특히, 내충격성이 높은 재료의 요구가 높아지고 있다.Portable electronic devices such as smartphones and tablet-type PCs use cover glass to protect the display. Additionally, protectors are used to protect lenses in vehicle-mounted optical devices. In addition, in recent years, there has been a demand for use in housings used as exteriors of electronic devices. And, so that these devices can withstand more severe use, the demand for hard and unbreakable materials is growing stronger. In particular, the demand for materials with high impact resistance is increasing.
종래부터, 유리 기판의 강화 방법으로서 화학 강화가 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는 정보 기록 매체용 결정화 유리 기판이 개시되어 있다. 이 결정화 유리 기판은 화학 강화를 실시할 경우, 충분한 압축 응력값을 얻을 수 없었다.Conventionally, chemical strengthening has been known as a method for strengthening glass substrates. For example, Patent Document 1 discloses a crystallized glass substrate for an information recording medium. When this crystallized glass substrate was chemically strengthened, sufficient compressive stress values could not be obtained.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은 단단하고 잘 깨지지 않는 결정화 유리 기판을 얻는 데 있다.The present invention was made in consideration of the above problems. The purpose of the present invention is to obtain a crystallized glass substrate that is hard and does not break easily.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 표면에 소정의 압축 응력층 및 소정의 중심 응력을 가지면 내충격성이 높고 잘 깨지지 않는 결정화 유리 기판이 얻어지는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 구체적으로는 본 발명은 이하를 제공한다.As a result of extensive research to solve the above problems, the present inventors discovered that a crystallized glass substrate with high impact resistance and resistance to breaking can be obtained by having a predetermined compressive stress layer and a predetermined central stress on the surface, and completed the present invention. It came down to this. Specifically, the present invention provides the following.
(구성 1)(Configuration 1)
표면에 압축 응력층을 갖는 결정화 유리 기판으로서,A crystallized glass substrate having a compressive stress layer on its surface, comprising:
상기 압축 응력층의 최표면(最表面)의 압축 응력을 CS(MPa), 상기 압축 응력층의 압축 응력이 0MPa일 때의 응력 깊이를 DOLzero(㎛), 곡선 해석으로 구하는 중심 응력을 CT(MPa), 상기 기판의 두께를 T(㎛)로 했을 때,The compressive stress of the outermost surface of the compressive stress layer is CS (MPa), the stress depth when the compressive stress of the compressive stress layer is 0 MPa is DOL zero (㎛), and the central stress obtained by curve analysis is CT ( MPa), when the thickness of the substrate is T (㎛),
CS는 400 내지 1400MPa이고,CS is 400 to 1400 MPa,
CT × (T-2 × DOLzero)/CS × DOLzero는 0.60 이상인 결정화 유리 기판.CT × (T-2 × DOL zero )/CS × DOL zero is a crystallized glass substrate of 0.60 or more.
(구성 2)(Configuration 2)
상기 결정화 유리 기판의 양면으로부터의 상기 응력 깊이의 합 2 × DOLzero가 상기 결정화 유리 기판의 두께(T)의 10 내지 80%인, 구성 1에 기재된 결정화 유리 기판.The crystallized glass substrate according to Configuration 1, wherein the sum of the stress depths from both sides of the crystallized glass substrate, 2 x DOL zero , is 10 to 80% of the thickness (T) of the crystallized glass substrate.
(구성 3)(Configuration 3)
산화물 환산 중량%로,In terms of oxide converted weight percent,
SiO2 성분을 40.0% 내지 70.0%,40.0% to 70.0% of SiO 2 component,
Al2O3 성분을 11.0% 내지 25.0%,11.0% to 25.0% of Al 2 O 3 component,
Na2O 성분을 5.0% 내지 19.0%,Na 2 O component 5.0% to 19.0%,
K2O 성분을 0% 내지 9.0%,K 2 O component 0% to 9.0%,
MgO 성분 및 ZnO 성분으로부터 선택되는 1 이상을 1.0% 내지 18.0%,1.0% to 18.0% of one or more selected from the MgO component and the ZnO component,
CaO 성분을 0% 내지 3.0%,CaO component 0% to 3.0%,
TiO2 성분을 0.5% 내지 12.0%,TiO 2 component 0.5% to 12.0%,
로 함유하는, 구성 1 또는 2에 기재된 결정화 유리 기판.The crystallized glass substrate according to configuration 1 or 2, comprising:
(구성 4)(Configuration 4)
상기 결정화 유리 기판의 두께가 0.1 내지 1.0mm인, 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 결정화 유리 기판.The crystallized glass substrate according to any one of configurations 1 to 3, wherein the crystallized glass substrate has a thickness of 0.1 to 1.0 mm.
(구성 5)(Configuration 5)
영률 E(GPa)와 비중(ρ)의 비인 E/ρ이 31 이상인, 구성 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 결정화 유리 기판.The crystallized glass substrate according to any one of configurations 1 to 4, wherein E/ρ, which is the ratio of Young's modulus E (GPa) and specific gravity (ρ), is 31 or more.
(구성 6)(Configuration 6)
상기 최표면의 압축 응력(CS)과 상기 중심 응력(CT)의 합이 600 내지 1400MPa인, 구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 결정화 유리 기판.The crystallized glass substrate according to any one of Configurations 1 to 5, wherein the sum of the compressive stress (CS) of the outermost surface and the central stress (CT) is 600 to 1400 MPa.
(구성 7)(Configuration 7)
상기 응력 깊이(DOLzero)가 70 내지 110㎛이고,The stress depth (DOL zero ) is 70 to 110㎛,
상기 최표면의 압축 응력(CS)이 550 내지 890MPa이며,The compressive stress (CS) of the outermost surface is 550 to 890 MPa,
상기 중심 응력(CT)이 100 내지 250MPa이고,The central stress (CT) is 100 to 250 MPa,
상기 최표면의 압축 응력(CS)과 상기 중심 응력(CT)의 합이 800 내지 1200MPa인, 구성 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 결정화 유리 기판.The crystallized glass substrate according to any one of configurations 1 to 6, wherein the sum of the compressive stress (CS) of the outermost surface and the central stress (CT) is 800 to 1200 MPa.
(구성 8)(Configuration 8)
상기 응력 깊이(DOLzero)가 65 내지 85㎛이고,The stress depth (DOL zero ) is 65 to 85㎛,
상기 최표면의 압축 응력(CS)이 700 내지 860MPa이며,The compressive stress (CS) of the outermost surface is 700 to 860 MPa,
상기 중심 응력(CT)이 120 내지 240MPa이고,The central stress (CT) is 120 to 240 MPa,
상기 결정화 유리 기판의 두께가 0.15 내지 0.7mm인, 구성 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 결정화 유리 기판.The crystallized glass substrate according to any one of configurations 1 to 6, wherein the crystallized glass substrate has a thickness of 0.15 to 0.7 mm.
본 발명에 따르면, 단단하고 잘 깨지지 않는 결정화 유리 기판을 얻을 수 있다.According to the present invention, a hard and unbreakable crystallized glass substrate can be obtained.
본 발명의 결정화 유리 기판은 전자 기기의 디스플레이나 렌즈의 커버 유리, 외부 프레임 부재 또는 하우징, 광학 렌즈 재료, 기타 각종 부재에 사용할 수 있다.The crystallized glass substrate of the present invention can be used for displays of electronic devices, cover glasses for lenses, external frame members or housings, optical lens materials, and various other members.
도 1은 1단계 단욕 화학 강화하여 얻어진 결정화 유리 기판의 최표면으로부터의 깊이에 대한 압축 응력의 변화의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 1단계 단욕 화학 강화하여 얻어진 결정화 유리 기판의 두께 방향의 응력 변화의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 1단계 단욕 화학 강화하여 얻어진 결정화 유리 기판의 최표면으로부터의 깊이에 대한 압축 응력의 변화의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 1단계 단욕 화학 강화하여 얻어진 결정화 유리 기판의 최표면으로부터의 깊이에 대한 압축 응력의 변화의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 2단계 화학 강화하여 얻어진 결정화 유리 기판의 최표면으로부터의 깊이에 대한 압축 응력의 변화의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시예의 낙하 시험에서 사용한 프레임의 개략 단면도이다.Figure 1 is a diagram showing an example of the change in compressive stress with respect to depth from the outermost surface of a crystallized glass substrate obtained by one-step single-bath chemical strengthening.
Figure 2 is a diagram showing an example of stress change in the thickness direction of a crystallized glass substrate obtained by one-step single-bath chemical strengthening.
Figure 3 is a diagram showing another example of the change in compressive stress with respect to the depth from the outermost surface of a crystallized glass substrate obtained by one-step single-bath chemical strengthening.
Figure 4 is a diagram showing another example of the change in compressive stress with respect to the depth from the outermost surface of a crystallized glass substrate obtained by one-step single-bath chemical strengthening.
Figure 5 is a diagram showing an example of the change in compressive stress with respect to depth from the outermost surface of a crystallized glass substrate obtained by two-step chemical strengthening.
Figure 6 is a schematic cross-sectional view of the frame used in the drop test of the example.
이하, 본 발명의 결정화 유리 기판의 실시형태 및 실시예에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태 및 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 목적 범위 내에서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.Hereinafter, embodiments and examples of the crystallized glass substrate of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following embodiments and examples, and may be implemented with appropriate changes within the scope of the purpose of the present invention. .
[결정화 유리 기판][Crystallized glass substrate]
본 발명의 결정화 유리 기판은 결정화 유리를 모재(결정화 유리 모재라고도 한다)로 하고, 표면에 압축 응력층을 갖는다. 압축 응력층은 결정화 유리 모재를 이온 교환 처리함으로써 형성할 수 있다. 압축 응력층은 기판의 최표면으로부터 내측으로 소정 두께로 형성되며, 압축 응력은 최표면이 가장 높고 내측을 향하여 감소하여 0이 된다.The crystallized glass substrate of the present invention uses crystallized glass as a base material (also referred to as crystallized glass base material) and has a compressive stress layer on the surface. The compressive stress layer can be formed by subjecting the crystallized glass base material to ion exchange treatment. The compressive stress layer is formed to a predetermined thickness from the outermost surface of the substrate to the innermost surface, and the compressive stress is highest at the outermost surface and decreases toward the innermost surface to become zero.
압축 응력층의 최표면의 압축 응력(최표면 압축 응력이라고도 한다)(CS)은 400 내지 1400MPa이며, 예를 들어 550 내지 1300MPa, 600 내지 1200MPa, 650 내지 1000MPa, 700 내지 890MPa, 700 내지 880MPa, 또는 750 내지 860MPa로 할 수 있다.The compressive stress (CS) of the outermost surface of the compressive stress layer (also referred to as the outermost surface compressive stress) is 400 to 1400 MPa, for example 550 to 1300 MPa, 600 to 1200 MPa, 650 to 1000 MPa, 700 to 890 MPa, 700 to 880 MPa, or It can be 750 to 860 MPa.
압축 응력층의 압축 응력이 0MPa일 때의 깊이(DOLzero)(응력 깊이라고도 한다)는 45 내지 200㎛일 수 있고, 예를 들어 50 내지 140㎛, 55 내지 120㎛, 65 내지 110㎛, 70 내지 100㎛, 또는 75 내지 85㎛로 할 수 있다.The depth (DOL zero ) (also called stress depth) when the compressive stress of the compressive stress layer is 0MPa may be 45 to 200㎛, for example, 50 to 140㎛, 55 to 120㎛, 65 to 110㎛, 70㎛. It can be from 100㎛ to 100㎛, or from 75 to 85㎛.
결정화 유리 기판의 양면으로부터의 응력 깊이의 합은 압축 응력층의 두께의 10 내지 80%일 수 있고, 12 내지 60%, 15 내지 50%, 또는 20 내지 40%일 수 있다.The sum of the stress depths from both sides of the crystallized glass substrate may be 10 to 80%, 12 to 60%, 15 to 50%, or 20 to 40% of the thickness of the compressive stress layer.
중심 응력(CT)은 55 내지 300MPa일 수 있고, 예를 들어 60 내지 250MPa, 65 내지 240MPa, 80 내지 230MPa, 100 내지 200MPa, 105 내지 180MPa, 또는 120 내지 150MPa로 할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 중심 응력(CT)은 곡선 해석으로 구한다.The central stress (CT) may be 55 to 300 MPa, for example, 60 to 250 MPa, 65 to 240 MPa, 80 to 230 MPa, 100 to 200 MPa, 105 to 180 MPa, or 120 to 150 MPa. Additionally, in the present invention, the central stress (CT) is obtained through curve analysis.
최표면 압축 응력(CS)과 중심 응력(CT)의 합은 600 내지 1400MPa일 수 있고, 700 내지 1200MPa, 750 내지 1100MPa, 또는 800 내지 1000MPa일 수 있다.The sum of the outermost surface compressive stress (CS) and the central stress (CT) may be 600 to 1400 MPa, 700 to 1200 MPa, 750 to 1100 MPa, or 800 to 1000 MPa.
본 발명의 결정화 유리 기판은 최표면의 압축 응력을 CS(MPa), 응력 깊이를 DOLzero(㎛), 중심 응력을 CT(MPa), 기판의 두께를 T(㎛)로 했을 때, CT × (T-2 × DOLzero)/CS × DOLzero는 0.60 이상이다. 예를 들어, 0.75 내지 1.40, 0.90 내지 1.35, 0.93 내지 1.30, 0.95 내지 1.20, 1.00 내지 1.15, 1.04 내지 1.12, 또는 1.06 내지 1.10로 할 수 있다.In the crystallized glass substrate of the present invention, when the compressive stress on the outermost surface is CS (MPa), the stress depth is DOL zero (㎛), the central stress is CT (MPa), and the thickness of the substrate is T (㎛), CT × ( T-2 × DOL zero )/CS × DOL zero is greater than 0.60. For example, it can be 0.75 to 1.40, 0.90 to 1.35, 0.93 to 1.30, 0.95 to 1.20, 1.00 to 1.15, 1.04 to 1.12, or 1.06 to 1.10.
CT × (T-2 × DOLzero)/CS × DOLzero에 대하여 이하에 설명한다.CT × (T-2 × DOL zero )/CS × DOL zero is explained below.
도 1은 칼륨염의 용융염에서 1단계 화학 강화한 결정화 유리 기판의 표면 부분(압축 응력층)에 있어서의 최표면으로부터의 깊이(㎛)에 대한 압축 응력(MPa)의 변화의 일례를 나타내는 도면이다. 깊이 0은 최표면을 나타낸다.Figure 1 is a diagram showing an example of the change in compressive stress (MPa) with respect to the depth (μm) from the outermost surface in the surface portion (compressive stress layer) of a crystallized glass substrate that was chemically strengthened in one step with a molten salt of potassium salt. Depth 0 represents the outermost surface.
도 2는 동일한 결정화 유리 기판의 두께 방향의 응력 변화의 예를 나타내는 도면이다. 구체적으로는, 기판의 양측에는 압축 응력층이 존재하고, 중심 부분에는 중심 응력(CT)이 발생하고 있다. 중심 응력(CT)은 압축 응력층의 응력에 따라서 발생한다. 따라서, 압축 응력과 DOLzero로 둘러싸인 2개의 면적 x의 합 2x(2x=X로 한다)는 중심 부분의 DOLzero를 제외한 두께(T-2DOLzero)와 중심 응력(CT)(MPa)으로 둘러싸인 면적 B와 동일해진다. 즉, 도 2에 도시한 면적 X와 면적 B는 동일한 값으로 된다.Figure 2 is a diagram showing an example of stress change in the thickness direction of the same crystallized glass substrate. Specifically, compressive stress layers exist on both sides of the substrate, and central stress (CT) occurs in the center. Central stress (CT) occurs depending on the stress of the compressive stress layer. Therefore, the sum of the two areas x surrounded by the compressive stress and DOL zero is 2x (2x= Becomes the same as B. That is, the area X and area B shown in FIG. 2 have the same value.
압축 응력층의 압축 응력은 도 1 외에 도 3 및 도 4와 같이 변화하는 경우가 있다. 도 3에서는 압축 응력이 CS에서 0까지 같은 기울기로 직선적으로 감소하고 있다. 이때의 면적 X를 면적 A라 하면, 면적 A는 2개의 삼각형의 면적의 합이 되어 (CS × DOLzero)/2 × 2 = (CS × DOLzero)로 된다.The compressive stress of the compressive stress layer may change as shown in Figures 3 and 4 in addition to Figure 1. In Figure 3, the compressive stress decreases linearly with the same slope from CS to 0. At this time, if the area
도 1의 면적 X는 면적 A보다 조금 작고, 도 4의 면적 X는 면적 A보다 조금 크다.Area X in FIG. 1 is slightly smaller than area A, and area X in FIG. 4 is slightly larger than area A.
도 5는 칼륨염과 나트륨염의 혼합 용융염에 침지한 후, 칼륨염의 용융염에 침지한 2단계 화학 강화한 결정화 유리 기판의 최표면으로부터의 깊이에 대한 압축 응력의 변화의 일례를 나타내는 도면이다. 도 1, 3 및 4에서는 최표면으로부터 내측으로 대략 동일한 비율(대략 동일한 기울기 S1)로 압축 응력이 감소한다. 한편, 도 5에서는 최표면으로부터 내측으로 급격하게(큰 기울기 S2로) 압축 응력이 감소한 후, 완만하게(작은 기울기 S3로) 압축 응력이 감소한다.Figure 5 is a diagram showing an example of the change in compressive stress with respect to depth from the outermost surface of a two-stage chemically strengthened crystallized glass substrate immersed in a mixed molten salt of potassium salt and sodium salt and then immersed in a molten salt of potassium salt. 1, 3 and 4, the compressive stress decreases at approximately the same rate (approximately the same slope S1) from the outermost surface inward. Meanwhile, in Figure 5, the compressive stress decreases sharply (at a large slope S2) from the outermost surface to the inside, and then gradually (at a small slope S3).
도 1, 3 및 4에 도시한 바와 같이 완만하게 압축 응력이 감소한 경우에는, 압축 응력과 DOLzero로 둘러싸인 면적 X는 면적 A에 가깝거나 또는 동일한 값으로 되고, 도 5에 도시한 바와 같이 최표면으로부터 내측으로 급격하게 압축 응력이 감소한 경우에는, 압축 응력과 DOLzero로 둘러싸인 면적 X는 면적 A보다도 상당히 작아진다. 면적 X는 직접 계산할 수 없기 때문에, 도 2에 도시한 바와 같이, 면적 X와 면적 B가 동일한 값으로 되는 것을 이용하여 면적 X를 CT × (T-2 × DOLzero)로 구하였다.When the compressive stress is gradually reduced as shown in Figures 1, 3 and 4 , the area When the compressive stress decreases sharply inward from , the area X surrounded by the compressive stress and DOL zero becomes significantly smaller than the area A. Since the area
본 발명에서는 압축 응력이 최표면으로부터 내측으로 완만하게 감소해 가므로, 면적 X/면적 A, 즉 CT × (T-2 × DOLzero)/CS × DOLzero는 0.60 이상이 된다.In the present invention, since the compressive stress gradually decreases from the outermost surface to the inner side, area
도 5에서는 압축 응력이 최표면으로부터 내측으로 급격하게 감소하므로, 면적 X/면적 A, 즉 CT × (T-2 × DOLzero)/CS × DOLzero는 작아 0.60 미만으로 된다.In Figure 5, since the compressive stress decreases rapidly from the outermost surface to the inner side, area
압축 응력층이 상기 응력 깊이(DOLzero), 최표면 압축 응력(CS) 및 중심 응력(CT)를 가지면, 기판은 잘 파괴되지 않게 된다. 응력 깊이, 최표면 압축 응력 및 중심 응력은 조성, 기판의 두께 및 화학 강화 조건을 조정함으로써 조정할 수 있다.If the compressive stress layer has the above-mentioned stress depth (DOL zero ), outermost surface compressive stress (CS), and central stress (CT), the substrate is unlikely to be destroyed. Stress depth, outermost surface compressive stress, and central stress can be adjusted by adjusting the composition, substrate thickness, and chemical strengthening conditions.
결정화 유리 기판의 두께의 하한은 바람직하게는 0.15mm 이상, 보다 바람직하게는 0.30mm 이상, 보다 바람직하게는 0.40mm 이상, 더욱 바람직하게는 0.50mm 이상이고, 결정화 유리 기판의 두께의 상한은 바람직하게는 1.00mm 이하, 보다 바람직하게는 0.90mm 이하, 보다 바람직하게는 0.70mm 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.6mm 이하이다.The lower limit of the thickness of the crystallized glass substrate is preferably 0.15 mm or more, more preferably 0.30 mm or more, more preferably 0.40 mm or more, even more preferably 0.50 mm or more, and the upper limit of the thickness of the crystallized glass substrate is preferably 0.50 mm or more. is 1.00 mm or less, more preferably 0.90 mm or less, more preferably 0.70 mm or less, and even more preferably 0.6 mm or less.
결정화 유리 기판의 영률(E)(GPa)과 비중(ρ)의 비인 E/ρ은 바람직하게는 31 이상이고, 보다 바람직하게는 32 이상이며, 더욱 바람직하게는 33 이상이다.E/ρ, which is the ratio of Young's modulus (E) (GPa) and specific gravity (ρ) of the crystallized glass substrate, is preferably 31 or more, more preferably 32 or more, and even more preferably 33 or more.
결정화 유리는 결정상과 유리상을 갖는 재료이며, 비정질 고체와는 구별된다. 일반적으로, 결정화 유리의 결정상은 X선 회절 분석의 X선 회절 도형에서 나타나는 피크의 각도 및 필요에 따라 TEMEDX를 사용하여 판별된다.Crystallized glass is a material that has a crystalline phase and a glassy phase, and is distinguished from an amorphous solid. Generally, the crystal phase of crystallized glass is determined using TEMEDX according to the angle of the peak appearing in the X-ray diffraction figure of X-ray diffraction analysis and, if necessary,.
결정화 유리는 예를 들어 결정상으로서 MgAl2O4, MgTi2O4, MgTi2O5, Mg2TiO4, Mg2SiO4, MgAl2Si2O8, Mg2Al4Si5O18, Mg2TiO5, MgSiO3, NaAlSiO4, FeAl2O4 및 이들의 고용체로부터 선택되는 1 이상을 함유한다.Crystallized glasses are, for example, MgAl 2 O 4 , MgTi 2 O 4 , MgTi 2 O 5 , Mg 2 TiO 4 , Mg 2 SiO 4 , MgAl 2 Si 2 O 8 , Mg 2 Al 4 Si 5 O 18 , Mg as crystalline phases. 2 It contains one or more selected from TiO 5 , MgSiO 3 , NaAlSiO 4 , FeAl 2 O 4 and solid solutions thereof.
결정화 유리에 있어서의 평균 결정 직경은 예를 들어 4 내지 15nm이며, 5 내지 13nm 또는 6 내지 10nm로 할 수 있다. 평균 결정 직경이 작으면 연마 후의 표면 거칠기(Ra)를 수 Å 레벨로 원활하게 가공하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 투과율이 높아진다.The average crystal diameter in crystallized glass is, for example, 4 to 15 nm, and can be 5 to 13 nm or 6 to 10 nm. If the average crystal diameter is small, the surface roughness (Ra) after polishing can be easily processed to a few Å level. Additionally, the transmittance increases.
결정화 유리를 구성하는 각 성분의 조성 범위를 이하에 설명한다. 본 명세서에서, 각 성분의 함유량은 특별히 언급하지 않는 경우, 모두 산화물 환산 중량%로 표시한다. 여기서, "산화물 환산"이란, 결정화 유리 구성 성분이 모두 분해되어 산화물로 변화한다고 가정한 경우에, 당해 산화물의 총중량을 100중량%로 했을 때의 결정화 유리 중에 함유되는 각 성분의 산화물의 양을 중량%로 표기한 것이다.The composition range of each component constituting the crystallized glass is explained below. In this specification, unless otherwise specified, the content of each component is expressed in percent by weight in terms of oxide. Here, “oxide conversion” refers to the amount of oxides of each component contained in the crystallized glass when the total weight of the oxides is 100% by weight, assuming that all components of the crystallized glass are decomposed and changed into oxides. It is expressed as %.
모재가 되는 결정화 유리는, 바람직하게는 산화물 환산 중량%로,The crystallized glass that serves as the base material is preferably expressed in weight percent in terms of oxide.
SiO2 성분을 40.0% 내지 70.0%,40.0% to 70.0% of SiO 2 component,
Al2O3 성분을 11.0% 내지 25.0%,11.0% to 25.0% of Al 2 O 3 component,
Na2O 성분을 5.0% 내지 19.0%,Na 2 O component 5.0% to 19.0%,
K2O 성분을 0% 내지 9.0%,K 2 O component 0% to 9.0%,
MgO 성분 및 ZnO 성분으로부터 선택되는 1 이상을 1.0% 내지 18.0%,1.0% to 18.0% of one or more selected from the MgO component and the ZnO component,
CaO 성분을 0% 내지 3.0%,CaO component 0% to 3.0%,
TiO2 성분을 0.5% 내지 12.0%TiO 2 component 0.5% to 12.0%
로 함유한다.It contains.
SiO2 성분은 보다 바람직하게는 45.0% 내지 65.0%, 더욱 바람직하게는 50.0% 내지 60.0% 포함된다.The SiO 2 component is more preferably contained in an amount of 45.0% to 65.0%, and even more preferably in an amount of 50.0% to 60.0%.
Al2O3 성분은 보다 바람직하게는 13.0% 내지 23.0% 포함된다.The Al 2 O 3 component is more preferably contained in an amount of 13.0% to 23.0%.
Na2O 성분은 보다 바람직하게는 8.0% 내지 16.0% 포함된다. 9.0% 이상 또는 10.5% 이상으로 해도 좋다.The Na 2 O component is more preferably contained in an amount of 8.0% to 16.0%. It may be 9.0% or more or 10.5% or more.
K2O 성분은 보다 바람직하게는 0.1% 내지 7.0%, 더욱 바람직하게는 1.0% 내지 5.0% 포함된다.The K 2 O component is more preferably contained in an amount of 0.1% to 7.0%, and even more preferably in an amount of 1.0% to 5.0%.
MgO 성분 및 ZnO 성분으로부터 선택되는 1 이상은 보다 바람직하게는 2.0% 내지 15.0%, 더욱 바람직하게는 3.0% 내지 13.0%, 특히 바람직하게는 5.0% 내지 11.0% 포함된다. MgO 성분 및 ZnO 성분으로부터 선택되는 1 이상은 MgO 성분 단독, ZnO 성분 단독 또는 양쪽 모두라도 좋지만, 바람직하게는 MgO 성분만이다.The content of at least one selected from the MgO component and the ZnO component is more preferably 2.0% to 15.0%, further preferably 3.0% to 13.0%, and particularly preferably 5.0% to 11.0%. At least one selected from the MgO component and the ZnO component may be the MgO component alone, the ZnO component alone, or both, but preferably only the MgO component.
CaO 성분은 보다 바람직하게는 0.01% 내지 3.0%, 더욱 바람직하게는 0.1% 내지 2.0% 포함된다.The CaO component is more preferably contained in an amount of 0.01% to 3.0%, and even more preferably in an amount of 0.1% to 2.0%.
TiO2 성분은 보다 바람직하게는 1.0% 내지 10.0%, 더욱 바람직하게는 2.0% 내지 8.0% 포함된다.The TiO 2 component is more preferably contained in an amount of 1.0% to 10.0%, and even more preferably in an amount of 2.0% to 8.0%.
결정화 유리는 Sb2O3 성분, SnO2 성분 및 CeO2 성분으로부터 선택되는 1 이상을 0.01% 내지 3.0%(바람직하게는 0.1% 내지 2.0%, 더욱 바람직하게는 0.1% 내지 1.0%) 포함할 수 있다.The crystallized glass may contain 0.01% to 3.0% (preferably 0.1% to 2.0%, more preferably 0.1% to 1.0%) of one or more selected from the Sb 2 O 3 component, SnO 2 component and CeO 2 component. there is.
상기 배합량은 적절히 조합할 수 있다.The above mixing amounts can be appropriately combined.
SiO2 성분, Al2O3 성분, Na2O 성분, MgO 성분 및 ZnO 성분으로부터 선택되는 1 이상, TiO2 성분을 합하여 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상, 보다 바람직하게는 98% 이상, 더욱 바람직하게는 98.5% 이상으로 할 수 있다.At least one selected from the group consisting of SiO 2 component, Al 2 O 3 component, Na 2 O component, MgO component and ZnO component, and TiO 2 component totaling 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 98% or more, More preferably, it can be set to 98.5% or more.
SiO2 성분, Al2O3 성분, Na2O 성분, K2O 성분, MgO 성분 및 ZnO 성분으로부터 선택되는 1 이상, CaO 성분, TiO2 성분, 및 Sb2O3 성분, SnO2 성분 및 CeO2 성분으로부터 선택되는 1 이상을 합하여 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상, 보다 바람직하게는 98% 이상, 더욱 바람직하게는 99% 이상으로 할 수 있다. 이들 성분으로 100%을 차지해도 좋다.At least one selected from SiO 2 component, Al 2 O 3 component, Na 2 O component, K 2 O component, MgO component and ZnO component, CaO component, TiO 2 component, and Sb 2 O 3 component, SnO 2 component and CeO The sum of one or more selected from the two components can be 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 98% or more, and even more preferably 99% or more. You may make up 100% of these ingredients.
결정화 유리는 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 ZrO2 성분을 포함할 수도 있고, 포함하지 않을 수도 있다. 배합량은 0 내지 5.0%, 0 내지 3.0%, 또는 0 내지 2.0%로 할 수 있다.The crystallized glass may or may not contain the ZrO 2 component as long as it does not impair the effect of the present invention. The mixing amount can be 0 to 5.0%, 0 to 3.0%, or 0 to 2.0%.
또한, 결정화 유리는 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 B2O3 성분, P2O5 성분, BaO 성분, FeO 성분, SnO2 성분, Li2O 성분, SrO 성분, La2O3 성분, Y2O3 성분, Nb2O5 성분, Ta2O5 성분, WO3 성분, TeO2 성분, Bi2O3 성분을 각각 포함할 수도 있고, 포함하지 않을 수도 있다. 배합량은 각각 0 내지 2.0%, 0 이상 2.0% 미만, 또는 0 내지 1.0%로 할 수 있다.In addition, the crystallized glass contains B 2 O 3 component, P 2 O 5 component, BaO component, FeO component, SnO 2 component, Li 2 O component, SrO component, and La 2 O 3 component to the extent that the effect of the present invention is not impaired. , Y 2 O 3 component, Nb 2 O 5 component, Ta 2 O 5 component, WO 3 component, TeO 2 component, and Bi 2 O 3 component may or may not be included, respectively. The blending amount can be 0 to 2.0%, 0 to 2.0%, or 0 to 1.0%, respectively.
본 발명의 결정화 유리는 청징제로서 Sb2O3 성분, SnO2 성분, CeO2 성분 외에, As2O3 성분 및 F, Cl, NOx, SOx의 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함할 수도 있고, 포함하지 않을 수도 있다. 단, 청징제의 함유량은 바람직하게는 5.0% 이하, 보다 바람직하게는 2.0% 이하, 가장 바람직하게는 1.0% 이하를 상한으로 한다.The crystallized glass of the present invention may contain, as a fining agent, in addition to the Sb 2 O 3 component, SnO 2 component, and CeO 2 component, As 2 O 3 component and one or two or more types selected from the group of F, Cl, NOx, and SOx. It may or may not be included. However, the upper limit of the content of the fining agent is preferably 5.0% or less, more preferably 2.0% or less, and most preferably 1.0% or less.
또한, 모재가 되는 결정화 유리는, 바람직하게는 산화물 환산 몰%로,In addition, the crystallized glass serving as the base material is preferably expressed in terms of oxide mole percent.
SiO2 성분을 43.0몰% 내지 73.0몰%,43.0 mol% to 73.0 mol% of SiO 2 component,
Al2O3 성분을 4.0몰% 내지 18.0몰%,4.0 mol% to 18.0 mol% of Al 2 O 3 component,
Na2O 성분을 5.0몰% 내지 19.0몰%,5.0 mol% to 19.0 mol% of Na 2 O component,
K2O 성분을 0몰% 내지 9.0몰%,0 mol% to 9.0 mol% of K 2 O component,
MgO 성분 및 ZnO 성분으로부터 선택되는 1 이상을 2.0몰% 내지 22.0몰%,2.0 mol% to 22.0 mol% of one or more selected from the MgO component and the ZnO component,
CaO 성분을 0몰% 내지 3.0몰%,0 mol% to 3.0 mol% of CaO component,
TiO2 성분을 0.5몰% 내지 11.0몰%0.5 mol% to 11.0 mol% of TiO 2 component
로 함유한다.It contains.
SiO2 성분, Al2O3 성분, Na2O 성분, MgO 성분 및 ZnO 성분으로부터 선택되는 1 이상, TiO2 성분을 합하여 90몰% 이상, 바람직하게는 95몰% 이상, 보다 바람직하게는 98몰% 이상, 더욱 바람직하게는 99몰% 이상으로 할 수 있다.At least one selected from SiO 2 component, Al 2 O 3 component, Na 2 O component, MgO component and ZnO component, and TiO 2 component in a total of 90 mol% or more, preferably 95 mol% or more, more preferably 98 mol. % or more, more preferably 99 mol% or more.
본 발명의 결정화 유리에는 상술되어 있지 않은 다른 성분을, 본 발명의 결정화 유리의 특성을 손상시키지 않는 범위에서, 필요에 따라 첨가할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 결정화 유리(및 기판)는 무색 투명해도 좋으나, 결정화 유리의 특성을 손상시키지 않는 범위에서 유리를 착색할 수 있다.Other components not specified above may be added to the crystallized glass of the present invention as necessary, as long as they do not impair the properties of the crystallized glass of the present invention. For example, the crystallized glass (and substrate) of the present invention may be colorless and transparent, but the glass may be colored as long as the properties of the crystallized glass are not impaired.
또한, Pb, Th, Tl, Os, Be 및 Se의 각 성분은 최근 유해한 화학 물질로서 사용을 삼가하는 경향이 있으므로, 이들을 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다.In addition, since each of the components Pb, Th, Tl, Os, Be, and Se has recently been considered a harmful chemical substance, there is a tendency to refrain from using them, so it is desirable to substantially not contain them.
본 발명의 결정화 유리 기판은 실시예에서 측정하는 낙하 시험에 있어서, 파괴되는 높이는 바람직하게는 60cm 이상, 70cm 이상, 80cm 이상, 90cm 이상, 100cm 이상, 또는 110cm 이상이다.In the drop test measured in the Examples, the fracture height of the crystallized glass substrate of the present invention is preferably 60 cm or more, 70 cm or more, 80 cm or more, 90 cm or more, 100 cm or more, or 110 cm or more.
[제조 방법][Manufacturing method]
본 발명의 결정화 유리 기판은 이하의 방법으로 제작할 수 있다. 즉, 원료를 균일하게 혼합하고 용해 성형하여 원유리를 제조한다. 이어 이 원유리를 결정화하여 결정화 유리 모재를 제작한다. 또한 결정화 유리 모재를 화학 강화한다.The crystallized glass substrate of the present invention can be produced by the following method. That is, raw materials are uniformly mixed and melted and molded to produce raw glass. This raw glass is then crystallized to produce a crystallized glass base material. Additionally, the crystallized glass base material is chemically strengthened.
원유리는 열처리하여 유리 내부에 결정을 석출시킨다. 이 열처리는 1단계이어도 좋고 2단계의 온도로 열처리해도 좋다.Raw glass is heat treated to precipitate crystals inside the glass. This heat treatment may be performed in one stage or at a two-stage temperature.
2단계 열처리에서는 먼저 제1 온도로 열처리함으로써 핵 형성 공정을 행하고, 이 핵 형성 공정 후에 핵 형성 공정보다 높은 제2 온도로 열처리함으로써 결정 성장 공정을 행한다.In the two-stage heat treatment, a nucleation process is first performed by heat treatment at a first temperature, and after this nucleation process, a crystal growth process is performed by heat treatment at a second temperature higher than the nucleation process.
1단계 열처리에서는 1단계의 온도로 핵 형성 공정과 결정 성장 공정을 연속적으로 행한다. 통상, 소정의 열처리 온도까지 승온하고, 당해 열처리 온도에 도달한 후에 일정시간 그 온도를 유지하며, 그 후 강온한다.In the first-stage heat treatment, the nucleation process and crystal growth process are performed continuously at the first-stage temperature. Usually, the temperature is raised to a predetermined heat treatment temperature, the temperature is maintained for a certain period of time after reaching the heat treatment temperature, and then the temperature is lowered.
2단계 열처리의 제1 온도는 600℃ 내지 750℃가 바람직하다. 제1 온도에서의 유지 시간은 30분 내지 2000분이 바람직하고, 180분 내지 1440분이 보다 바람직하다.The first temperature of the two-step heat treatment is preferably 600°C to 750°C. The holding time at the first temperature is preferably 30 to 2000 minutes, and more preferably 180 to 1440 minutes.
2단계 열처리의 제2 온도는 650℃ 내지 850℃가 바람직하다. 제2 온도에서의 유지 시간은 30분 내지 600분이 바람직하고, 60분 내지 300분이 보다 바람직하다.The second temperature of the two-step heat treatment is preferably 650°C to 850°C. The holding time at the second temperature is preferably 30 minutes to 600 minutes, and more preferably 60 minutes to 300 minutes.
1단계의 온도로 열처리할 경우, 열처리 온도는 600℃ 내지 800℃가 바람직하고, 630℃ 내지 770℃가 보다 바람직하다. 또한, 열처리 온도에서의 유지 시간은 30분 내지 500분이 바람직하고, 60분 내지 300분이 보다 바람직하다.When heat treatment is performed at a one-step temperature, the heat treatment temperature is preferably 600°C to 800°C, and more preferably 630°C to 770°C. Additionally, the holding time at the heat treatment temperature is preferably 30 minutes to 500 minutes, and more preferably 60 minutes to 300 minutes.
결정화 유리 모재로부터, 예를 들어 연삭 및 연마 가공 수단 등을 사용하여 박판 형상 결정화 유리 모재를 제작할 수 있다.From the crystallized glass base material, a thin plate-shaped crystallized glass base material can be produced using, for example, grinding and polishing processing means.
이후, 화학 강화법에 의한 이온 교환에 의해, 결정화 유리 모재에 압축 응력층을 형성한다.Thereafter, a compressive stress layer is formed on the crystallized glass base material by ion exchange using a chemical strengthening method.
본 발명의 결정화 유리 기판은 결정화 유리 모재를, 칼륨염과 나트륨염의 혼합 용융염(혼합욕)이 아닌, 칼륨염(1종 또는 2종 이상의 칼륨염, 예를 들어 질산칼륨(KNO3), 탄산칼륨(K2CO3), 황산칼륨(K2SO4))의 용융염(단독욕)으로 소정 온도와 소정 시간으로 화학 강화함으로써 얻을 수 있다. 예를 들어, 450 내지 580℃(500 내지 550℃ 또는 520 내지 530℃)로 가열한 용융염에, 예를 들어 380분 내지 630분, 400분 내지 600분, 450 내지 550분, 또는 480 내지 520분 접촉 또는 침지시킨다. 이러한 화학 강화에 의해, 표면 부근에 존재하는 성분과 용융염에 포함되는 성분의 이온 교환 반응이 진행되고, 그 결과 표면부에 상기 특성을 갖는 압축 응력층이 형성된다. 특히 500 내지 550℃로 480 내지 520분 강화하면 잘 깨지지 않는 기판을 쉽게 얻을 수 있다.The crystallized glass substrate of the present invention uses a crystallized glass base material not as a mixed molten salt (mixed bath) of potassium salt and sodium salt, but as potassium salt (one or two or more kinds of potassium salts, such as potassium nitrate (KNO 3 ), carbonate). It can be obtained by chemical strengthening with a molten salt (single bath) of potassium (K 2 CO 3 ) or potassium sulfate (K 2 SO 4 )) at a predetermined temperature and for a predetermined time. For example, in a molten salt heated to 450 to 580°C (500 to 550°C or 520 to 530°C), for example, 380 to 630 minutes, 400 to 600 minutes, 450 to 550 minutes, or 480 to 520 minutes. Minute contact or immersion. Due to this chemical strengthening, an ion exchange reaction occurs between the components present near the surface and the components contained in the molten salt, and as a result, a compressive stress layer having the above characteristics is formed in the surface portion. In particular, a substrate that is not easily broken can be easily obtained by strengthening at 500 to 550°C for 480 to 520 minutes.
[실시예][Example]
실시예 1 내지 11 및 비교예 1Examples 1 to 11 and Comparative Example 1
실시예 1 내지 11에서는 결정화 유리의 각 성분의 원료로서, 각각 상당하는 산화물, 수산화물, 탄산염, 질산염, 불화물, 염화물, 메타 인산 화합물 등의 원료를 선정하고, 이 원료를 이하의 조성 비율이 되도록 칭량하여 균일하게 혼합하였다.In Examples 1 to 11, as raw materials for each component of crystallized glass, corresponding raw materials such as oxide, hydroxide, carbonate, nitrate, fluoride, chloride, and metaphosphoric acid compound were selected, and these raw materials were weighed so that the composition ratio was as follows. and mixed uniformly.
(산화물 환산 중량%)(Oxide converted weight%)
SiO2 성분 54%, Al2O3 성분 18%, Na2O 성분 12%, K2O 성분 2%, MgO 성분 8%, CaO 성분 1%, TiO2 성분 5% 및 Sb2O3 성분 0.1%54% SiO 2 component, 18% Al 2 O 3 component, 12% Na 2 O component, 2% K 2 O component, 8% MgO component, 1% CaO component, 5% TiO 2 component and 0.1 Sb 2 O 3 component. %
이어서, 혼합한 원료를 백금 도가니에 투입하여 용융하였다. 그 후, 용융한 유리를 교반하여 균질화한 후 금형에 주입하고, 서냉하여 원유리를 제작하였다.Next, the mixed raw materials were put into a platinum crucible and melted. Afterwards, the molten glass was stirred to homogenize, then injected into a mold and slowly cooled to produce raw glass.
얻어진 원유리에 대하여, 핵 형성 및 결정화를 위하여, 1단계의 열처리 (650 내지 730℃, 5시간)를 실시하여 모재가 되는 결정화 유리를 제작하였다. 얻어진 결정화 유리에 대하여, 200kV 전계 방사형 투과 전자 현미경 FE-TEM(니혼덴시(日本電子) 제작 JEM2100F)에 의한 해석을 행한 결과, 평균 결정 직경 6 내지 9nm의 석출 결정을 관찰하였다. 또한 전자 회절상에 의한 격자상 확인 및 EDX에 의한 해석을 행하여 MgAl2O4 및 MgTi2O4의 결정상이 확인되었다. 평균 결정 직경은, 투과 전자 현미경을 사용하여 180 × 180nm2의 범위 내의 결정 입자의 결정 직경을 구하고 평균값을 계산하여 구하였다.The obtained raw glass was subjected to a one-step heat treatment (650 to 730°C, 5 hours) for nucleation and crystallization to produce crystallized glass serving as a base material. The obtained crystallized glass was analyzed using a 200 kV field emission transmission electron microscope FE-TEM (JEM2100F manufactured by Nippon Electronics), and precipitated crystals with an average crystal diameter of 6 to 9 nm were observed. In addition, the crystal phases of MgAl 2 O 4 and MgTi 2 O 4 were confirmed by confirming the lattice phase using electron diffraction images and analyzing by EDX. The average crystal diameter was obtained by determining the crystal diameter of crystal particles within the range of 180 × 180 nm 2 using a transmission electron microscope and calculating the average value.
제작한 결정화 유리 모재에 대하여, 세로 150mm, 가로 70mm, 두께 1.0mm 초과의 형상으로 되도록 절단 및 연삭을 행하고, 또한 대면 평행 연마하였다. 결정화 유리 모재는 무색 투명하였다.The produced crystallized glass base material was cut and ground into a shape exceeding 150 mm in length, 70 mm in width, and 1.0 mm in thickness, and was further subjected to face-to-face parallel polishing. The crystallized glass base material was colorless and transparent.
표 1에 나타낸 두께로 대면 평행 연마한 결정화 유리 모재에 화학 강화를 행하여, 표면에 압축 응력층을 갖는 결정화 유리 기판을 얻었다. 구체적으로는 KNO3의 용융염 중에, 표 1에 나타낸 염욕 온도와 침지 시간으로 침지하였다.Chemical strengthening was performed on a crystallized glass base material that was ground parallel to the thickness shown in Table 1 to obtain a crystallized glass substrate having a compressive stress layer on the surface. Specifically, it was immersed in molten salt of KNO 3 at the salt bath temperature and immersion time shown in Table 1.
비교예 1에서는 이하의 조성의 일반적인 화학 강화 유리 기판을 사용하였다. 이 기판은 KNO3과 NaNO3의 혼욕에 침지한 후, KNO3 단욕에 침지한 것으로 생각된다.In Comparative Example 1, a general chemically strengthened glass substrate with the following composition was used. It is believed that this substrate was immersed in a mixed bath of KNO 3 and NaNO 3 and then in a single bath of KNO 3 .
(산화물 환산 중량%)(Oxide converted weight%)
SiO2 성분 54%, Al2O3 성분 13%, Na2O 성분 5%, K2O 성분 17%, MgO 성분 5.5%, CaO 성분 0.5%, B2O3 성분 3% 및 ZrO2 성분 2%SiO 2 component 54%, Al 2 O 3 component 13%, Na 2 O component 5%, K 2 O component 17%, MgO component 5.5%, CaO component 0.5%, B O 3 component 3% and ZrO 2 component 2%.
결정화 유리 기판의 최표면의 압축 응력값(CS)(MPa)과 응력 깊이(DOLzero)(㎛)를 오리하라 세이사꾸쇼(折原製作所) 제작의 유리 표면 응력계 FSM-6000LE을 사용하여 측정하였다. 시료의 굴절률은 1.54로, 광학 탄성 정수는 29.658[(nm/cm)/MPa]로 산출하였다. 중심 응력값(CT)(MPa)은 곡선 해석(curve analysis)에 의해 구하였다. 표 1에는 기판의 두께(mm), (A) CS × DOLzero, (B) CT × (T-2 × DOLzero)(T는 기판의 두께(㎛)), (B)/(A), 기판의 두께(T)(㎛)에 있어서의 DOLzero(기판 양면으로부터의 DOLzero의 합)의 비율(2DOLzero/T × 100) 및 최표면 압축 응력값과 중심 응력값의 합(CS+CT)(MPa)도 기재한다.The compressive stress value (CS) (MPa) and stress depth (DOL zero ) (㎛) of the outermost surface of the crystallized glass substrate were measured using a glass surface stress meter FSM-6000LE manufactured by Orihara Seisakusho. The refractive index of the sample was calculated to be 1.54, and the optical elastic constant was calculated to be 29.658 [(nm/cm)/MPa]. The central stress value (CT) (MPa) was obtained by curve analysis. Table 1 shows the thickness of the substrate (mm), (A) CS × DOL zero , (B) CT × (T-2 × DOL zero ) (T is the thickness of the substrate (㎛)), (B)/(A), The ratio of DOL zero (sum of DOL zero from both sides of the substrate) to the thickness of the substrate (T) (㎛) (2DOL zero /T × 100) and the sum of the outermost surface compressive stress value and the central stress value (CS+CT )(MPa) is also stated.
결정화 유리 기판에 대하여, 이하의 방법으로 강철구 낙하 시험을 행하였다.A steel ball dropping test was performed on a crystallized glass substrate using the following method.
단면이 도 6에 도시된 아크릴제 프레임(1)을 사용하였다. 프레임(1)은 직사각형의 외측 프레임(10)과 외측 프레임보다 낮은 내측 프레임(20)으로 이루어지고, 외측 프레임과 내측 프레임으로 단을 형성하며, 내측 프레임의 내측은 비어 있다. 외측 프레임(10)의 내측 사이즈는 151mm × 71mm이고, 내측 프레임(20)의 내측 사이즈는 141mm × 61mm이다. 외측 프레임의 내측에, 내측 프레임의 위에 결정화 유리 기판(30)을 적재하였다. 결정화 유리 기판으로부터 10cm의 높이에서 130g의 스테인리스 강철구를 낙하시켰다. 낙하 후, 기판이 파괴되지 않으면 높이를 10cm 높게 하여 동일한 시험을 파괴될 때까지 계속하였다. 파괴된 높이를 표 1에 나타낸다. 표 1로부터, 실시예의 기판은 잘 파괴되지 않는 것을 알 수 있다.An acrylic frame 1 whose cross section is shown in Figure 6 was used. The frame 1 consists of a rectangular outer frame 10 and an inner frame 20 that is lower than the outer frame. The outer frame and the inner frame form a stage, and the inside of the inner frame is empty. The inner size of the outer frame 10 is 151 mm × 71 mm, and the inner size of the inner frame 20 is 141 mm × 61 mm. Inside the outer frame, a crystallized glass substrate 30 was placed on the inner frame. A 130 g stainless steel ball was dropped from a height of 10 cm from the crystallization glass substrate. After dropping, if the substrate was not destroyed, the height was increased by 10 cm and the same test was continued until it was destroyed. The destroyed heights are shown in Table 1. From Table 1, it can be seen that the substrates of the examples were not easily destroyed.
또한, 영률 E(GPa)와 비중(ρ)을 측정하여 그 비인 E/ρ을 구하였다. 영률은 초음파법에 의해 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.Additionally, Young's modulus E (GPa) and specific gravity (ρ) were measured to obtain the ratio, E/ρ. Young's modulus was measured by ultrasonic method. The results are shown in Table 1.
이상 본 발명의 실시형태 및/또는 실시예를 몇 가지 상세하게 설명하였으나, 당업자는 본 발명의 신규한 교시 및 효과로부터 실질적으로 벗어나지 않고, 이들 예시인 실시형태 및/또는 실시예에 다양한 변경을 용이하게 행할 수 있다. 따라서, 이러한 다양한 변경도 본 발명의 범위에 포함된다.이 명세서에 기재된 문헌의 내용을 모두 여기에 원용한다.Although the embodiments and/or examples of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art can easily make various changes to these exemplary embodiments and/or examples without substantially departing from the novel teachings and effects of the present invention. It can be done. Accordingly, these various changes are also included in the scope of the present invention. The entire contents of the documents described in this specification are incorporated herein by reference.
Claims (8)
상기 압축 응력층의 최표면(最表面)의 압축 응력을 CS(MPa), 상기 압축 응력층의 압축 응력이 0MPa일 때의 응력 깊이를 DOLzero(㎛), 곡선 해석으로 구하는 중심 응력을 CT(MPa), 상기 기판의 두께를 T(㎛)로 했을 때,
CS는 400 내지 1400MPa이고,
CT × (T-2 × DOLzero)/CS × DOLzero는 0.60 이상인 결정화 유리 기판.A crystallized glass substrate having a compressive stress layer on its surface, comprising:
The compressive stress of the outermost surface of the compressive stress layer is CS (MPa), the stress depth when the compressive stress of the compressive stress layer is 0 MPa is DOL zero (㎛), and the central stress obtained by curve analysis is CT ( MPa), when the thickness of the substrate is T (㎛),
CS is 400 to 1400 MPa,
CT × (T-2 × DOL zero )/CS × DOL zero is a crystallized glass substrate of 0.60 or more.
상기 결정화 유리 기판의 양면으로부터의 상기 응력 깊이의 합 2 × DOLzero가 상기 결정화 유리 기판의 두께(T)의 10 내지 80%인 결정화 유리 기판.According to paragraph 1,
A crystallized glass substrate in which the sum of the stress depths from both sides of the crystallized glass substrate, 2 × DOL zero , is 10 to 80% of the thickness (T) of the crystallized glass substrate.
산화물 환산 중량%로,
SiO2 성분을 40.0% 내지 70.0%,
Al2O3 성분을 11.0% 내지 25.0%,
Na2O 성분을 5.0% 내지 19.0%,
K2O 성분을 0% 내지 9.0%,
MgO 성분 및 ZnO 성분으로부터 선택되는 1 이상을 1.0% 내지 18.0%,
CaO 성분을 0% 내지 3.0%,
TiO2 성분을 0.5% 내지 12.0%,
로 함유하는 결정화 유리 기판.According to claim 1 or 2,
In terms of oxide converted weight percent,
40.0% to 70.0% of SiO 2 component,
11.0% to 25.0% of Al 2 O 3 component,
Na 2 O component 5.0% to 19.0%,
K 2 O component 0% to 9.0%,
1.0% to 18.0% of one or more selected from the MgO component and the ZnO component,
CaO component 0% to 3.0%,
TiO 2 component 0.5% to 12.0%,
A crystallized glass substrate containing.
상기 결정화 유리 기판의 두께가 0.1 내지 1.0mm인 결정화 유리 기판.According to any one of claims 1 to 3,
A crystallized glass substrate having a thickness of 0.1 to 1.0 mm.
영률(E)(GPa)과 비중(ρ)의 비인 E/ρ이 31 이상인 결정화 유리 기판.According to any one of claims 1 to 4,
A crystallized glass substrate with E/ρ, the ratio of Young's modulus (E) (GPa) and specific gravity (ρ), of 31 or more.
상기 최표면의 압축 응력(CS)과 상기 중심 응력(CT)의 합이 600 내지 1400MPa인 결정화 유리 기판.According to any one of claims 1 to 5,
A crystallized glass substrate wherein the sum of the compressive stress (CS) of the outermost surface and the central stress (CT) is 600 to 1400 MPa.
상기 응력 깊이(DOLzero)가 70 내지 110㎛이고,
상기 최표면의 압축 응력(CS)이 550 내지 890MPa이며,
상기 중심 응력(CT)이 100 내지 250MPa이고,
상기 최표면의 압축 응력(CS)과 상기 중심 응력(CT)의 합이 800 내지 1200MPa인 결정화 유리 기판.According to any one of claims 1 to 6,
The stress depth (DOL zero ) is 70 to 110㎛,
The compressive stress (CS) of the outermost surface is 550 to 890 MPa,
The central stress (CT) is 100 to 250 MPa,
A crystallized glass substrate wherein the sum of the compressive stress (CS) of the outermost surface and the central stress (CT) is 800 to 1200 MPa.
상기 응력 깊이(DOLzero)가 65 내지 85㎛이고,
상기 최표면의 압축 응력(CS)이 700 내지 860MPa이며,
상기 중심 응력(CT)이 120 내지 240MPa이고,
상기 결정화 유리 기판의 두께가 0.15 내지 0.7mm인 결정화 유리 기판.According to any one of claims 1 to 6,
The stress depth (DOL zero ) is 65 to 85㎛,
The compressive stress (CS) of the outermost surface is 700 to 860 MPa,
The central stress (CT) is 120 to 240 MPa,
A crystallized glass substrate having a thickness of 0.15 to 0.7 mm.
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